Jakiego materiału użyć do mojej drukarki?

Liczba technologii przyrostowych w druku 3D stale rośnie. Coraz więcej materiałów jest dostępnych. Obecnie na rynku z powodzeniem funkcjonują nawet na przykład drukarki 3D do czekolady. Kluczowym czynnikiem przy wyborze odpowiedniego materiału do druku 3D jest przeznaczenie. Wszystkie warianty mają swoje specyficzne zalety i wady. Drugim czynnikiem do rozważenia jest sprzęt: nie każda drukarka poradzi sobie z każdym materiałem do druku 3D.

TWORZYWA SZTUCZNE

FDM (fused deposition modeling) jest jednym z najbardziej znanych procesów druku 3D i zyskuje coraz większą popularność wśród hobbystów. 

Filamenty plastikowe takie jak PLA, PET-G, ABS i wiele innych mieszanek, o różnych właściwościach, np. odporność na warunki atmosferyczne, odporność na UV, odporność chemiczna itd., mają jedną wspólną cechę:

Za pomocą odpowiednich ustawień temperatury można je uformować w część za pomocą drukarki 3D. Mówiąc prosto.

Aby być dokładnym, plastik jest topiony i nakładany warstwa po warstwie na płaszczyznę ruchu. Im cieńsza wysokość warstw, tym mniej widać poszczególne warstwy gołym okiem. Jednak w ten sposób czas druku znacznie się wydłuża. Oczywiście na czas wpływają także inne czynniki, na przykład wypełnienie (Infill) czy grubość ścianek.

Filament filament powinien być najlepiej suszony lub przechowywany w pudełku z silikatem, ponieważ tworzywa sztuczne mają tendencję do wchłaniania wilgoci, co może wpłynąć na jakość druku. Dlatego zaleca się również używanie podgrzewanych suszarek do filamentów.

W drukarkach 3D z ekstruderem Bowden zaleca się podawanie filamentu z boku, podczas gdy w ekstruderze bezpośrednim korzystne jest podawanie filamentu od góry.

Elastyczne filamenty, takie jak TPU, można drukować tylko w ograniczonym zakresie za pomocą ekstrudera Bowden, ponieważ droga między kołami napędowymi a hotendem jest tak długa, że elastyczny filament nie ma wystarczającej siły, by przejść przez dyszę i zamiast tego może się skręcać w rurce PTFE.

ŻYWICA/RESIN

SLA (stereolitografia) to najstarsza metoda druku, która dzięki sprawdzonej technologii prawie się nie zmieniła. 

Żywica (zwykle o długości fali 405 nm) jest wlewana do pojemnika. Po rozpoczęciu druku platforma z góry wjeżdża do pojemnika i zatrzymuje się na pierwszej warstwie, w tym momencie od dołu za pomocą światła UV naświetlane są pierwsze obszary obiektu, które utwardzają się na platformie. W ten sposób druk powoli się buduje, a na końcu gotowy obiekt jest odwrócony do góry nogami na platformie i można go zdjąć szpachelką.

Gotowy obiekt musi zostać jeszcze umyty w IPA w procesie Wash & Cure, a następnie utwardzony światłem UV.

Tą metodą druku można tworzyć niezwykle szczegółowe rzeźby, ale także części funkcjonalne. 

Żywica używana w tym procesie występuje w wielu różnych kolorach. Również przezroczyste lub elastyczne żywice można łatwo drukować przy dobrych ustawieniach. 

METAL

SLS (selektywne spiekanie laserowe) to klasa mistrzowska w produkcji addytywnej.

Prosto wyjaśniając:

Metalowy proszek jest nakładany maszynowo warstwa po warstwie za pomocą rakla, a po każdym przesunięciu rakla laser buduje obiekt. 

Na koniec pozostaje duża przestrzeń robocza wypełniona proszkiem, z której gotowe obiekty trzeba wyciągnąć za pomocą specjalnych systemów odsysających i pędzla.

Genialne jest to, że proszek jednocześnie służy jako element podtrzymujący dla obiektów i może być ponownie używany. Bardzo skomplikowane geometrie można wykonać tą metodą, a także osiągnąć wysoką jakość seryjną.

Obecnie koszty zakupu takich urządzeń i niezbędnych akcesoriów są bardzo wysokie, dlatego nadają się raczej do zastosowań przemysłowych/komercyjnych.

CERAMIKA

To była tylko kwestia czasu, aż ta metoda znajdzie odzwierciedlenie w druku 3D. Obecnie metody SLA, DLP, FDM, Binder Jetting, a nawet SLS zostały dostosowane do ceramicznego materiału, jakim jest glina. Według badań druk ceramiczny ma osiągnąć dojrzałość w 2025 roku i od tego czasu ustanowić się jako technika produkcji dla różnych branż.